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By Lucien Silvano Alhanati

Física

Eletricidade ELE

Ebook >>> Estudo dos Circuitos Elétricos

Conceitos básicos ELE01

Campo elétrico ELE0102

O que é um campo elétrico ? ELE010201

É a região do espaço onde atuam forças elétricas, isto é forças de interação entre cargas elétricas.

Qual é a Lei de Coulomb ? ELE010202

É a lei que define as forças de interação elétricas, isto é, as forças geradoras do campo elétrico.
Coulomb verificou experimentalmente que as forças de interação elétrica são proporcionais às cargas e inversamente proporcionais ao quadrado da distância.

O que pode ser afirmado sobre a constante K de proporcionalidade na Lei de Coulomb? ELE010203

A constante K de proporcionalidade da Lei de Coulomb depende da natureza do meio que separa as cargas e é de elevado valor. Para o vácuo ela vale Ko = 9 x 109 uSI

Quando as cargas elétricas forem de valores diferentes as forças de interação serão também de valores diferentes ? ELE010204

Não, uma vez que as forças de interação são forças de ação e reação que pela 3a Lei de Newton são sempre iguais e contrárias.
Exemplo:
Considere as cargas q e q' da figura onde q' = 3q. As forças F e F' serão iguais e contrárias.

As fórmulas que permitem o cálculo das forças geradoras do campo elétrico (Lei de Coulomb) e das forças geradoras do campo gravitacional (Lei de Newton) são de mesmo aspecto. Quais são as conseqüências ? ELE010205

Quando observamos as fórmulas relativas a Lei de Coulomb e a Lei de Newton verificamos que o relacionamento entre as forças e as grandezas que dão origem aos campos são as mesmas.
Campo elétrico - Lei de Coulomb Campo gravitacional - Lei de Newton
Esta semelhança acarreta a igualdade das propriedades gerais dos dois campos. Vale ressalvar que a repulsão só existe no campo elétrico não existindo no gravitacional.

Sobre as constantes K e G é necessário observar que:

K G
Depende do meio Independe do meio
Valor elevado Valor baixo
Para o vácuo Ko= 9 x 109 u SI Para todos os meios G = 6,67 x 10 -11 u SI

O que é energia potencial elétrica ? ELE010206

É a energia armazenada numa carga elétrica quando colocada num campo elétrico. A energia potencial elétrica depende da posição da carga e se comporta da mesma maneira que a energia potencial gravitacional.

O que é potencial elétrico ? ELE010207

Considere uma carga q ocupando uma posição A e nesta posição possuindo uma energia potencial WA.
Chamamos de potencial elétrico do ponto A a razão entre WA e q.
Exemplo:
Uma carga q = 10 C possui no ponto A uma energia potencial WA = 200 J. O potencial elétrico do ponto A é
VA = WA/ q >>> VA = 200J / 10 C >>> VA = 20 J/C

Qual é o significado físico do potencial elétrico ? ELE010208

O potencial elétrico de um ponto é uma grandeza que representa a energia potencial da carga unitária quando colocada no ponto.
Exemplo:
Quando afirmamos que o potencial elétrico de um ponto P é V = 50 J/C queremos afirmar que a carga de 1C colocada no ponto P possui uma energia de 50 J. Conseqüentemente uma carga de 4C teria no ponto P uma energia de 200 J.

Qual é a unidade de potencial elétrico no Sistema Internacional - SI ? ELE010209

A unidade de potencial elétrico no SI é 1 volt = 1 V.>>> 1 V = 1 J/C
Um volt é o potencial elétrico de um ponto onde a carga de 1 C possui uma energia de 1 J.

O que é diferença de potencial elétrico (DDP) entre dois pontos ? ELE010210

Considere dois pontos A e B de um campo elétrico onde uma carga q teria no ponto A uma energia WA e no ponto B uma energia WB. Nestas condições a carga q ao passar de A para B irá absorver ou liberar uma energia WAB tal que WA - WB = WAB.
Dividindo ambos os membros da igualdade acima pela carga q temos

Qual é o significado físico da diferença de potencial elétrico ? ELE010211

A diferença de potencial elétrico (DDP) entre dois pontos é uma grandeza que representa a energia liberada ou absorvida pela carga unitária ao se deslocar entre os dois pontos.
Exemplo:
Quando afirmamos que a diferença de potencial elétrico entre os dois pinos de uma tomada é 110 V (110 J/C) queremos informar que a carga de 1 C ao se deslocar de um pino para o outro libera uma energia de 110 J.

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